2022届高考物理一轮复习曲线运动练习题

这是一份2022届高考物理一轮复习曲线运动练习题，共20页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
曲线运动一、单选题1．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，则在将货物提升到图示的位置时，下列说法正确的是（　　）A．缆绳中的拉力大于 B．货箱向上运动的速度大于vC．货箱向上运动的速度等于 D．货箱处于失重状态2．如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方。则它们运动的（　　）A．球甲的角速度一定大于球乙的角速度B．球甲的线速度一定大于球乙的线速度C．球甲的运动周期一定小于球乙的运动周期D．球甲对筒壁的压力一定大于球乙对筒壁的压力3．如图所示，竖直向下的匀强电场中，用绝缘细线拴住的带电小球在竖直平面内绕O做圆周运动，以下四种说法中错误的是（　　）A．带电小球可能做匀速圆周运动B．带电小球可能做非匀速圆周运动C．带电小球通过最高点时，细线拉力一定最小D．带电小球通过最低点时，细线拉力有可能最小4．陀螺是中国民间的一种玩具，为了美观，绕陀螺中心轴对称镶嵌有相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示，小朋友抽打陀螺使其转动时，这些装饰物绕中心轴转动的物理量相同的是（　　）
 A．线速度 B．向心加速度 C．向心力 D．周期5．一根长为L的杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，靠在一个质量为M，高为h的物块上，如图所示，若物块与地面摩擦不计，试求当物块以速度v向右运动时，小球A的线速度（此时杆与水平方向夹角为θ）为（　　）A． B． C． D．6．如图，河北辛集中学一次篮球赛中，甲、乙运动员想组织一次快速反击，甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑，甲运动员要将球传给乙运动员，不计空气阻力，则（　　）A．应该让球沿着1的方向抛出B．应该让球沿着4的方向抛出C．两运动员对球的冲量大小和方向都是相同的D．当乙接着球后要往身体收，延长触球时间，以免伤害手指7．如图所示，质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动（小球半径不计），下列说法正确的是（　　）A．小球通过最低点时对管壁压力一定大于重力B．小球通过最高点时的向心力方向可能为竖直向上C．小球通过最高点时的最小速度是D．小球在水平线ab以上的管道中运动时外侧管壁对小球一定有作用力8．    有一小船正在渡河，离对岸50m，已知在下游120m处有一危险区，假设河水流速为5m/s，为了使小船不通过危险区到达对岸，那么小船相对静水的最小速度应是（　　）A．1.42m/s B．1.58m/s C．1.92m/s D．2.08m/s9．如图所示，小金属块Q放在有光滑小孔的水平桌面上，轻质细线一端固定在Q上，另一端穿过小孔连接金属小球。保持金属块Q静止，让小球先后在P、两个水平面内做匀速圆周运动。小球在P平面时（　　）A．Q受到桌面的支持力较大 B．Q受到桌面的静摩擦力较大C．小球运动的角速度较小 D．小球运动的向心加速度较大10．第24届北京冬奥会将在2022年2月4日拉开帷幕，跳台滑雪是其中的一个项目，比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，练习中一名运动员第一次从跳台处以的初速度水平飞出，在平直斜坡处着陆；第二次练习时以水平飞出，落在了斜坡的处（图中未标出）。若斜坡的倾角为37°，不计空气阻力，运动员运动过程中视为质点，，，。则（　　）A．运动员在处速度与斜坡夹角比落在处斜坡与速度的夹角大B．、间的距离为75m且是的中点C．运动员在处着陆时的速度大小是D．运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为11．如图所示，将一个质量为m=0.2kg的物体放在水平圆桌上，物体到圆心的距离是L=0.2m，圆桌可绕通过圆心的竖直轴旋转，若物体与桌面之间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，物体可看成质点，物块在水平圆桌上，与圆桌一起绕固定轴匀速转动，下列说法中正确的是（　　）A．物块转动的线速度大小与圆桌边缘线速度的大小相等B．物块受重力，支持力，摩擦力，向心力的作用C．在角速度一定时，物块到转轴的距离越远，物块越不容易脱离圆桌D．圆桌转动的最大角速度是5rad/s12．如图所示，V形细杆AOB能绕其竖直对称轴转动，两质量相等的小环分别套在V形杆的两臂上，并用一定长度的轻质细线连接，两环与臂间的动摩擦因数相同。若保持细线始终处于水平状态，杆转动的角速度最小值为，则（　　）
 A．角速度为时，环受到4个力的作用B．角速度大于时，细线上一定有拉力C．角速度大于时，环受到的摩擦力可能为0D．角速度大于时，环受到的摩擦力方向一定沿杆向下13．“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏，游戏规则是：游戏者站在界外从手中水平抛出一个圆形圈圈，落下后套中前方的物体，所套即所得。如图所示，小孩站立抛出圈圈并套取了前方一物体，若大人也抛出圈圈并套取前方同一物体，为考虑简单而忽略空气阻力，则（　　） A．大人退后并下跨至与小孩等高，应以小点的速度抛出圈圈B．大人退后并下跨至与小孩等高，应以大点的速度抛出圈圈C．大人站在小孩同样的位置，应以大点的速度抛出圈圈D．大人站在小孩同样的位置，不会成功套取前方同一物体14．以的速度水平抛出一物体，当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误的是（　　）A．运动的位移大小是 B．运动的时间是C．即时速度的大小是 D．竖直分速度的大小等于水平分速度的大小15．如图所示，餐桌中心有一个圆盘，可绕其中心轴转动，现在圆盘上放相同的茶杯，茶杯与圆盘间动摩擦因数为µ。现使圆盘匀速转动，则下列说法正确的是（　　）A．若缓慢增大圆盘转速，离中心轴近的空茶杯先相对圆盘滑动B．若缓慢增大圆盘转速，到中心轴距离相同的空茶杯比有茶水茶杯先相对圆盘滑动C．如果是两个不同的空茶杯，到中心轴距离相同，若缓慢增大圆盘转速，可能是质量大的先相对圆盘滑动D．如果茶杯相对圆盘静止，茶杯受到圆盘的摩擦力沿半径指向圆心16．如图所示，AB为竖直转轴，细绳AC和BC的结点C系一质量为m的小球，两绳能承受的最大拉力均为。当AC和BC拉直时，，，。细绳AC和BC能绕竖直轴AB匀速转动，因而小球在水平面内做匀速圆周运动。当小球的线速度增大时，则最先被拉断的那根绳及此时小球的速度大小分别为（重力加速度）（　　）A．AC   B．BC  C．AC   D．BC  二、实验题17．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s。
 （1）关于实验要点，下列说法正确的是_______。A．选用的斜槽越光滑越好B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=_______m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t=_______s；B点离槽口的水平距离x=_______m。 三、解答题18．如图所示，篮球在1.6m的高度掷出，在2.5m的高度垂直击中篮板，反弹后恰好落在掷出点的正下方，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2求该篮球（1）从击中篮板反弹后到落回地面的时间t；（2）击中篮板前后的速度之比。19．如图所示，两段相同的圆弧形管道、和两段相同的圆弧形曲面、，平滑连接并固定在同一竖直面内，四段圆弧的半径均为，圆心角均为。质量为的小球（直径略小于管道内径且远小于）从A端水平射入管道，从端水平飞出，恰好落在端。忽略空气阻力，重力加速度为。求：（1）小球过端时，管道对它的作用力的大小和方向；（2）若A端轨道对小球的弹力为，则从A到，小球克服管道摩擦力做了多少功？20．如图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图。斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接。斜面AB和圆形轨道都是光滑的。圆形轨道半径为R。一个质量为m的小车（可视为质点）在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点Ｃ。已知重力加速度为g。求：（1）如果小车恰能通过圆形轨道的最高点C，求在B点轨道对小车的支持力的大小；（2）如果小车能不脱离轨道，求A点与地面高度的取值范围。
参考答案1．A【详解】BC．将货车的速度进行正交分解，如图所示由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故v1=vcosθ则货箱向上运动的速度小于v，故BC错误；AD．由于θ不断减小，cosθ增大，故v1增大，所以货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，故拉力大于，则货箱处于超重状态，故A正确，D错误。故选A。2．B【详解】AB．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，设支持力与竖直方向夹角为θ，根据牛顿第二定律有解得 ，球甲的轨迹半径大，则球甲的角速度一定小于球乙的角速度，球甲的线速度一定大于球乙的线速度，故A错误，B正确；C．根据因为球甲的角速度一定小于球乙的角速度，则球甲的运动周期一定大于球乙的运动周期，故C错误；D．因为支持力结合牛顿第三定律，球甲对筒壁的压力一定等于球乙对筒壁的压力，故D错误。故选B。3．C【详解】A．当小球所示重力与电场力合力为零时，绳子的拉力提供向心力，合外力做功为零，小球做匀速圆周运动，故A正确；B．当小球所受重力与电场力合力不为零时，合外力对小球所做的功不为零，小球速度大小发生变化，小球做变速圆周运动，故B正确；C．当小球做匀速圆周运动时，细线的拉力提供向心力，在圆周上任何一点细线的拉力都相等；如果小球做非匀速圆周运动，小球带正电时，在最高点细线拉力最小，如果小球带负电，在最高点，小球的拉力最大，故C错误；D．如果小球所受重力与电场力不相等，做变速圆周运动，且小球带负电时，在最低点细线拉力最小，故D正确。故选C。4．D【详解】所有装饰物属于同轴转动，则角速度相等，由可知周期相同，由可知装饰物绕中心轴转动的线速度大小相等，但方向不同，向心加速度总是与速度方向垂直，所以向心加速度的方不同，由牛顿第二定律可得向心力的方向不同，故D正确，ABC错误。故选D。5．A【详解】物块具有水平向右的速度v，与杆上B点相接触的物块上的点也具有这个速度，这个速度是物块的实际速度，是合速度，以它为对角线沿垂直杆和平行杆方向把它分解，则垂直杆的速度杆上的B点具有这个速度，又因此，此时杆的角速度小球A的线速度故A正确，BCD错误。故选A。6．D【详解】AB．甲和乙相对静止，所以甲将球沿着对方抛出，即沿着3方向抛出，就能传球成功，AB错误；C．根据动量定理，合外力的冲量等于动量的变化量，可知两运动员接球时速度的变化量大小相等、方向相反，动量的变化量等大反向，所以两运动员对球的冲量等大反向，C错误；D．当乙接着球后要往身体收，根据动量定理可知，相同的动量变化量下，延长作用时间，减小冲击力，以免伤害手指，D正确。故选D。7．A【详解】A．小球通过最低点时合力需指向圆心作为向心力，故管壁对小球的支持力大于小球重力，由牛顿第三定律可知，小球对管壁压力一定大于重力，A正确；B．小球通过最高点时的向心力一定指向圆心，故方向一定竖直向下，B错误；C．小球通过最高点时只要有速度，即使再小也能通过，即过最高点的最小速度是0，C错误；D．小球在水平线ab以上的管道中运动时是外侧管壁对小球有作用力还是内侧管壁对小球有作用力取决于小球的速度，如在最高点，当速度大于时，外侧管壁对小球有作用力，当速度小于时，内侧管壁对小球有作用力，D错误。故选A。8．C【详解】设小船到达危险水域前，恰好到达对岸，则其合位移方向如图所示设合位移方向与河岸的夹角为α，则小船的合速度方向与合位移方向相同，根据平行四边形定则知，当船相对于静水的速度v1垂直于合速度时，v1最小，由图可知，v1的最小值为v1min=v2sinα=5×m/s=1.92m/s故选C。9．C【详解】A．金属块Q保持在桌面上静止，对于金属块和小球研究，竖直方向没有加速度，根据平衡条件得知，Q受到桌面的支持力等于两个物体的总重力，保持不变，故A错误；BCD．设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为L，P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图则有得角速度使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，、都增大，则得到细线拉力T增大，角速度增大，周期变小。即小球在P平面内时，小球运动的角速度较小，运动的向心加速度较小，绳子的拉力较小，所以对金属块Q，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力较小，故C正确，BD错误。故选C。10．D【详解】A．由平抛运动可知此时速度方向与水平方向的夹角可知α角不变，则速度与斜坡的夹角不变，选项A错误； B．根据当v1=20m/s时t1=3s当v2=10m/s时t2=1.5s即C点不是AB的中点，选项B错误；C．运动员在处着陆时的速度大小是选项C错误；D．运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为选项D正确。故选D。11．D【详解】A．由题意可知，物块和转盘同轴转动，则角速度相等，由可知物块转动的线速度大小小于圆桌边缘线速度的大小，故A错误；B．受力分析时，只分析性质力，不分析效果力，向心力是效果力，所以物块受重力，支持力，摩擦力的作用，故B错误；CD．小物块的最大静摩擦力为由可知在角速度一定时，物块到转轴的距离越近，物块越不容易脱离圆桌，当L=0.2m，圆桌转动的最大角速度故D正确，C错误。故选D。12．C【详解】AB．角速度最小时，细线无拉力，fmax沿杆向上，环受到重力、支持力和摩擦力作用，水平合力提供向心力，故AB错误。
CD．角速度大于ω0时，细线上有拉力，此时环受到摩擦力可能为零，也可能沿杆向下，水平分量来提供向心力，故D错误，C正确。
故选C。13．B【详解】AB．当大人退后并下跨至与小孩等高时，圈圈做平抛运动的时间相同，但水平方向位移增大，应以大点的速度抛出圈圈，故A错误，B正确；CD．当大人站在小孩同样的位置时，圈圈做平抛运动的时间增大，而水平位移不变，应以小点的速度抛出圈圈，故CD错误。故选B。14．D【详解】当物体水平分位移与竖直分位移相等时，即有求得物体运动的时间是运动的位移大小是此时，物体竖直分速度的大小即时速度的大小是故ABC正确，D错误。由于本题选择错误的，故选D。15．D【详解】A．由可知，当茶杯与圆盘间动摩擦因数相同时，离中心越远的茶杯需要的向心力越大，越容易相对圆盘滑动，故A错误；BC．当即时，茶杯相对圆盘滑动，与物体质量无关，故BC错误；D．如果茶杯相对圆盘静止，静摩擦力提供向心力，则茶杯受到圆盘的摩擦力沿半径指向圆心，故D正确。故选D。16．B【详解】对小球C分析可知竖直方向解得TAC为定值且小于最大拉力，则AC不可能被拉断；当BC被拉断时解得故选B。17．BC    1.5    0.2    0.3    【详解】（1）A.由于小球每次都从同一位置由静止开始运动，到达斜槽末端速度相同，与斜槽是否光滑无关，A错误；B．由于本实验研究平抛运动，因此斜槽槽口切线必须水平，B正确；C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行，以便于在白纸上描点，C正确；D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点，D错误。故选BC。（2）由于平抛运动在水平方向时匀速运动，由于AB与BC水平距离相等，因此时间间隔相等，在竖直方向上，根据可得相邻两点间的时间间隔因此抛出的水平速度运动到B点时的竖直速度而因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间B点离槽口的水平距离18．（1）；（2）【详解】（1）竖直方向做自由落体运动水平方向做匀速直线运动解得代入数据得（2）将掷出到击中篮板的运动过程等效为逆向的平抛运动。设篮球质量为m，平抛运动的初速度为v，则水平方向做匀速直线运动 竖直方向则速度之比19．（1），方向竖直向下；（2）【详解】（1）从C端水平飞出后，做平抛运动，设C点的速度为，在竖直方向上水平方向上小球在C点，由牛顿第二定律得联立解得由于所以F的方向竖直向下；（2）从A到，设小球克服管道摩擦力做功为，由动能定理得小球在A点由牛顿第二定律得联立解得20．（1）6mg；（2）或【详解】（1）如果小车恰能通过圆形轨道的最高点C，仅由重力提供向心力，则有解得小车从B到C，只有重力做功，根据动能定理有解得在B点，根据牛顿第二定律有解得（2）若要使小车能不脱离轨道，则分两种情况讨论：第一种情况是小车能通过最高点C，此时A点与地面高度的h有最小值，从A到C，根据机械能守恒定律有解得第二种情况是小车最多到达与圆心等高处的右侧，此时A点与地面高度的h有最大值，根据机械能守恒定律有解得故若要使小车能不脱离轨道，则A点与地面高度的取值范围为或